2017年IOAA日间观测第5题-月影寻北

英文原题

P5: Find True North from Moon shadow

Instruction: Draw an arrow pointing North in the data sheet

Included:

- Simulated position of moon shadows of a pole at certain intervals in the span of a day.

- The observer is located in the Southern hemisphere at latitude 27°S.

- The moon’s declination that night is+15°

- Ruler, Compass (drawing tool) , Geometry kit

月影寻北

说明：在答题纸上画出一根指向北方的箭头。

你手中的信息有：

- 杆子顶端的月影在当天的数个时间的模拟位置

- 观测者位于南半球，纬度是 27°S

- 月球当天的赤纬是 + 15°

- 直尺，量角器等作图工具

由常识可知，月影的轨迹是一条圆锥曲线，而且是双曲线的一支。（至于为什么是圆锥曲线，参考2012年IOAA理论短问题第15题。至于为什么是双曲线，讨论区见。）而杆子底端位于双曲线的焦点连线上（也就是对称轴）

首先要做的是，人肉拟合这些点。

然后就是找出双曲线的对称轴。具体怎么做应该是常识。然后就是这道题真正的难点，搞清楚月球到底在观测者的哪里。

已知观测者位于南半球，纬度是 27°S，月球当天的赤纬是 + 15°，那么月球此时在观测者的北边，也就是说，月影在杆子的南边。

记住，一定要加上箭头。